MB 322 Geschraubte Verbindungen im Stahlbau

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Merkblatt 322
Vorspannverfahren zu nennen. Um vom auf -
gebrachten Drehmoment Mr Rückschlüsse auf
die Vorspannkraft Fp,C machen zu können, ist
der Einfluss der Schmierung von Schraube und
Mutter von Bedeutung. Daher sind die Verfahren
in verschiedene k-Klassen eingeteilt. In Abhängigkeit
von der k-Klasse ist der Faktor km zu
bestimmen.
Bei der K1-Klasse, geeignet für das kombinierte
Vorspannverfahren, liegt der km-Faktor
in der Mitte des vom Schraubenhersteller gewährleisteten
Streubands, d.h. zwischen 0,1 <
ki < 0,16. Sofern nichts anderes festgelegt ist,
kann daher km = 0,13 vereinfachend angesetzt
werden.
Bei der K2-Klasse, geeignet für das Dreh -
momentverfahren oder das kombinierte Vorspannverfahren,
ist der mittlere km-Faktor individuell
und für jede Schraubenlieferung separat
zu bestimmen. Er berechnet sich als tatsächlicher,
statistisch ermittelter Wert, der bei der
Auslieferung angegeben wird. Er liegt in den
Grenzen 0,10 < km < 0,23. Das Referenzdrehmoment
Mr kann dementsprechend wie folgt bestimmt
werden:
Mr = km · d · Fp,C
Das planmäßig aufzubringende Drehmoment
MA,Soll ist für das Drehmomentverfahren bei
der K2-Klasse zusätzlich um 10 % gegenüber dem
Referenzdrehmoment Mr2 zu erhöhen.
Eine planmäßige Vorspannung wird meistens
mithilfe von Drehmomentschlüsseln aufgebracht,
die bei Erreichen eines einstellbaren
Drehmoments deutlich knacken, oder mit elek -
tronisch geregelten Elektroschraubern. Impulsschrauber
sind zum planmäßigen Vorspannen
eher nicht geeignet. Die planmäßige Vorspannung
wird in der Regel in zwei Schritten auf -
gebracht. Der Ablauf des Vorspannens und
weitere Hinweise zu den Vorspannverfahren
können DIN EN 1090-2 entnommen werden.
Darüber hinaus werden in [3] die Vorspannverfahren
kritisch beurteilt. Dort wird herausgestellt,
dass mit dem kombinierten Vorspannverfahren
– Voranziehen mit festen Anziehmomenten
(0,75 · Mr1) und drehwinkelgesteuertem
Nachziehen – ein kontrollierteres und gleichmäßigeres
Vorspannen der hochfesten Schrauben
möglich ist. In Tabelle 3.2 sind die Weiterdrehwinkel
für den zweiten Anziehvorgang des
kombinierten Verfahrens zusammengestellt.
Die Werte in den Klammern beziehen sich
auf das Aufbringen der Regelvorspannkraft nach
DIN EN 1993-1-8/NA mit dem modifizierten kombinierten
Verfahren (nur für 10.9-Schrauben).
Bei diesem Verfahren besteht eine deutlich ge-
ringere Abhängigkeit vom Schmierungsgrad der
Schrauben und der Muttern. Es wird daher in
[3] empfohlen, das kombinierte Vorspannverfahren
anzuwenden. Gemäß NA zur DIN EN
1993-1-8 sind Verbindungen der Kategorien
B, C und E mit dem kombinierten Vorspannverfahren
nach DIN EN 1090-2 und der vollen
Vorspannkraft Fp,C vorzuspannen.
Klemmlänge ∑t Während des zweiten
Anziehschrittes aufzubringender
Weiterdrehwinkel
Winkel in [°] Drehung
∑ t < 2 · d 60 (45) 1/6 (1/8)
2·d ≤ ∑ t < 6 · d 90 (60) 1/4 (1/6)
6·d ≤ ∑ t < 10 · d 120 (90) 1/3 (1/4)
10·d < ∑ t Keine Empfehlung
Tabelle 3.2: Weiterdrehwinkel für das kombinierte
Vorspannverfahren nach DIN EN 1090-2 (8.8- und
10.9-Schrauben)
Das Aufbringen der Regelvorspannkraft
Fp,C* kann gemäß Anhang A des NA zur DIN EN
1993-1-8 mit den folgenden Vorspannmaßnahmen
erfolgen:
– Drehimpulsverfahren
– modifiziertes Drehmomentverfahren
– modifiziertes kombiniertes Verfahren
Einzelheiten zu diesen Verfahren sind in
Tabelle 3.3 für Garnituren der Festigkeitsklassen
8.8 und 10.9 zusammengestellt. Sie gelten
für die k-Klasse K1 nach DIN EN 14399-1. Das
modifizierte kombinierte Verfahren darf nur für
Schrauben der Festigkeitsklasse 10.9 verwendet
werden.
3.4 Kontrolle von vorgespannten Verbindungen
Zunächst müssen alle Verbindungen mit
planmäßig vorgespannten mechanischen Verbindungsmitteln
vor Beginn des Vorspannens
einer Sichtprüfung unterzogen werden, nachdem
sie am örtlich ausgerichteten Tragwerk
verschraubt wurden.
Ist die Ursache für die Nichtkonformität ein
Dickenunterschied in der gleichen Lage, der
die in DIN EN 1090-2 Abschnitt 8.1 festgelegten
Werte überschreitet, muss die Verbindung durch
Futterbleche ergänzt werden. Andere Nichtkon-